不同落锤速度冲击下混凝土和RC梁破坏研究

为探究冲击载荷作用下钢筋混凝土(RC)梁的破坏模式转变及影响因素, 对素混凝土梁和无箍筋轻RC梁试样开展落锤冲击实验及有限元分析, 结果表明: (1) RC梁的冲击破坏模式与冲击速度、配筋率相关, 在较低速度下以弯曲破坏为主, 随速度提高将出现跨中呈现八字形的剪切破坏模式, 并随纵筋率增大剪切破坏转变的临界速度呈增大趋势, 但在更高速度下(＞10m?s-1), 素混凝土及RC梁均会出现局部冲切破坏. (2)梁冲击力峰值随冲击速度增加而增大, 受梁的配筋率影响较小, 但在较高冲击速度下(＞4.85m?s-1), 梁冲击力峰值并不随速度增加而增大; (3)有限元分析RC梁的冲击响应及破坏过程与实验现象及趋势符合较好.     

基于流体动力学的轮胎磨损颗粒物捕集通道位置研究

轮胎磨损颗粒物是车辆非尾气排放颗粒物的重要组成部分, 对大气悬浮颗粒物的影响日益增大, 对其进行捕集可减少对生态环境的潜在威胁. 基于喷射法和R-R颗粒物粒径分布, 建立了轮胎磨损颗粒物-轮胎-车辆流体动力学多相流模型, 采用Realiable k-ε湍流模型模拟了汽车在不同行驶速度下轮胎与覆盖件之间的最大风压分布区域, 继而研究了15种磨损颗粒物捕集方案通道出入口位置与捕集率的关系. 结果表明: 轮胎磨损微小颗粒物在后轮处比在前轮处与壁面碰撞的数量多; 捕集率随捕集装置入口高度的增大而减小, 随出口与轮罩边缘距离的增大而增大; 出入口的动压压差越大, 捕集率越高; 当车速为60km?h-1时, 入口位置H=297mm, 出口位置L=600mm时, 捕集率最高, 达到56.32％; 入口位置H=297mm时颗粒物捕集率均超过40％, 出口位置L=600mm时颗粒物捕集率均超过35％.     

基于边界层和复势理论的轮胎磨损颗粒物运动轨迹研究

轮胎磨损颗粒物对生态环境和生物体健康都有非常严重的负面影响,辨识其发散路径并进行捕集已成为当前环境保护的重要课题之一.本文在极坐标下使用边界层和复势理论建立了轮胎磨损颗粒物的二维散射模型,计算了颗粒物的散射路径并进行了实验验证,进一步通过正交试验得到了各种因素对磨损颗粒物覆盖件碰撞高度的影响程度.结果表明:磨损颗粒物碰撞高度在很大程度上取决于其在边界层内的运动时间,粒径为2.5～5μm的轮胎磨损颗粒物的散射高度受车速变化影响不大.粒径5～15μm的轮胎磨损颗粒物与覆盖件发生碰撞的高度随着车速的提高先增大后减小,转折车速随颗粒物粒径的增大而减小.影响磨损颗粒物与覆盖件碰撞高度的因素主次顺序是:车速、车轮半径、接地印迹半长度、胎面与覆盖件的距离.     

高层建筑外观形体比例对风载作用结构横向振动的影响

以承受定常和周期风载的高层建筑为背景,研究外观形体比例对于结构物横向振动响应的影响规律.将矩形截面的高层结构物抽象为一Euler悬臂梁结构,通过分析其本构关系建立动力学模型,采用Galerkin原理及振动理论得到结构的振动响应,研究表明外观形体比例对高层结构在顺风向载荷作用下的振动有重要影响:在定常载荷作用下,结构物的顺风向位移随高层结构物的迎风面高宽比增大而增大;而在周期激励载荷作用下,结构物发生顺风向振动,结构的最大顺风向位移对结构物的外观形体比例敏感,却并不单调变化.     

浮压法压实斜轧钢球内部空洞的条件

钢球斜轧成形工艺中容易出现心部疏松、空洞等质量问题, 为能有效地消除钢球内部空洞, 实现钢球高质量生产, 提出了利用高压气体压实钢球内部空洞的新方法, 简称浮压法. 利用DEFORM-3D有限元软件研究了浮压法压实钢球内部空洞的影响因素以及各因素的影响程度.结果表明: 压实空洞的难度随空洞尺寸的增大而减小随空洞到球面距离的增大而增大随温度的升高而减小随气压增长速度的提高而减小;影响因素的主次顺序为: 钢球温度、空洞尺寸、空洞位置气压增长速度     

甲苯在乳化液膜中的气液传质研究

摘要：研究了温度、液相搅拌速度、表面活性剂体积分数等因素对乳化液膜吸收甲苯气体的气液传质影响,实验发现甲苯在乳化液膜体系中的气液传质系数随着温度的上升而增大,随液相搅拌速度的增大而增大;表面活性剂会增〖JP3〗大气液传质阻力,减小气液传质系数,表面活性剂体积分数2%时对甲苯气液传质产生的阻力占总传质阻力的31.9%.     

超临界压力下吸热型碳氢燃料的对流给热系数测定

建立了一套测量液体燃料传热性质的装置和方法,适用压力5 MPa,温度800℃.用电传热法测定了吸热型碳氢燃料在常压至超临界压力下流过内径为1.0 mm不锈钢管的传热数据.结果表明:对流给热系数随燃料汽化和裂解程度加深而增大,在燃料开始汽化和开始裂解时数值较低,表现出明显的极值;超临界压力下,极值不明显.除相变段外,压力越高,对流给热系数越大.     

振荡脉冲磁场下的纳米磁性液体光双折射效应弛豫现象

为研究水基纳米磁性液体在振荡脉冲磁场下的光双折射效应弛豫现象,通过分析线偏振光经过水基纳米磁性液体薄片和检偏器后的光强随振荡脉冲磁场的变化情况,结果表明:水基磁性液体磁化主要取决于Nèel弛豫效应,而磁光效应(即双折射效应)由于受到磁性颗粒克服热运动、磁性颗粒相互排斥和基液粘滞力下的空间排列速度等因素的影响,明显具有滞后现象.     

斜拉桥模拟试验平台的振动特性测试及分析

以宁波某跨海大桥为原型,结合桥梁激励系统、传感器、数据采集处理系统和拉索-阻尼减振系统,搭建斜拉桥振动试验平台,并模拟不同车辆载荷及行驶速度工况下的拉索振动响应试验;同时,分别利用液压阻尼器和橡胶阻尼器对斜拉索振动的抑制效果进行分析.结果表明,斜拉索振动幅度随车辆行驶速度、载重的增加而变大;橡胶阻尼器对长拉索减振效果明...     

PFCVAD系统靶负压对硅基ZnO薄膜结构及应变的影响

采用磁过滤阴极脉冲真空弧沉积(pulsed filtered cathodic vacuum arc deposition,PFCVAD)系统,以Si(100)单晶片为衬底,在衬底温度300 ℃、氧气压力4.0×10-2 Pa的条件下制备出了c轴择优取向的ZnO薄膜.通过原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)技术对ZnO薄膜的表征,研究了靶负压对ZnO薄膜结构和应变的影响.研究结果表明,不同靶负压条件下ZnO薄膜的晶粒大小分布在16.7～39.0 nm之间,靶负压对薄膜表面结构影响较小;不同靶负压条件下ZnO薄膜都呈张应力,且张应力随靶负压的增大而增大.     

初速度对运动物体在颗粒介质中阻力的影响

采用分子动力学模拟方法研究物体从二维颗粒介质底部上升过程的动力学行为．研究发现，物体在上升过程中所受到的阻力与物体的初速度有关．当物体的初速度较小时，黏性系数随着初速度增加而减小，等效阻力则逐渐增加；而当初速较大时，黏性系数随着初速度增加反而逐渐增加，而等效阻力则逐渐减少，甚至可转变成等效推力．     

桩端后注浆灌注桩承载能力增强机理试验研究

为进一步研究灌注桩桩端后注浆承载机理, 对宁波某施工场地的4根灌注桩开展了现场试验研究. 4根灌注桩均采用自平衡方式加载, 以加载方式获得每根桩的Q—s曲线, 并通过桩身内部埋设的传感器得到加载期间桩身及桩底的应力数据, 根据应力分析研究桩身弯矩及桩侧摩阻力的变化. 测试结果表明: 桩端后注浆能提高钻孔桩竖向极限承载力约20%; 注浆期间, 桩侧摩阻力的重新分布使桩身轴力发生较大变化, 且桩端承受弯矩会对桩体结构造成一定破坏; 加载期间, 注浆桩的桩端部分承载力主要由桩侧摩阻力提供, 而非注浆桩的桩端部分承载力主要由端阻力提供; 在透水地层中, 桩承载力的提高依赖于桩侧摩阻力的影响, 而在不透水地层中扩大头的产生也会成为影响因素.     

中尺度地形对热带气旋边界层的影响

基于梯度风动量近似理论,考虑气压梯度力、科氏力、湍流摩擦力、离心力和惯性偏差力5力平衡,得到了柱坐标系下具有热带气旋边界层特征的解析解.并着重讨论了三维钟型孤立地形及二维钟型地形对径向速度、垂直水平流场及垂直速度场的影响.对于数值解的再现表明,热带气旋内边界层的运动同时受到湍流摩擦作用与地形作用的共同影响,二维钟型地形比三维钟型孤立地形对于垂直速度场、径向速度场及流场有更明显的影响.而热带气旋中心与地形中心的不重合会产生风场的不对称结构,且会在地形西北侧形成"偶极型"的垂直速度.     

移动荷载作用下Winkler地基的沥青路面动力响应

采用宽度为B的无限长正交各向异性薄板来模拟沥青路面结构,研究粘弹性Winkler地基上沥青路面的移动荷载响应,使得分析模型更接近于沥青路面实际情况.将轮胎与路面接触面积简化为矩形区域,运用三角级数和Fourier变换,在变换域中得到矩形运动荷载作用下路面的动力响应解答.并运用Fourier逆变换分析了荷载速度、地基阻尼路面竖向位移的影响,最后采用叠加原理分析了双荷载作用下路面的竖向位移响应.     

移动荷载作用下离散支承曲线轨道振动特性分析

针对地铁隧道中曲线轨道的振动问题, 将整体式轨道视为单层离散支承Euler梁, 利用振型叠加法和Runger-Kutta法得到了移动荷载作用下曲线梁径向、竖向和轴向挠度以及扭转位移的时程响应解答, 通过参数敏感性分析, 揭示了不同工况下曲线轨道的空间振动特性. 计算结果表明: 在目前列车速度下, 列车移动荷载近似于准静态荷载作用, 轨道梁的位移曲线呈对称分 布; 钢轨扣件间距对位移影响较小, 扣件支承刚度是影响钢轨位移的主要因素; 随着速度的增 加, 横向荷载作用方向发生改变, 径向位移和扭转变形先减小后增大, 存在一个理想车速; 曲线半径对径向位移和扭转变形影响较大, 对竖向位移影响不明显, 在曲线半径增加情况下, 可以适当增加超高角以减小径向位移和扭转变形.     

铝合金非等界面复合板的轧制可行性分析

基于ANSYS LS/DYNA仿真软件, 探究不同压下率、轧制温度对铝合金非等界面复合板的影响规律, 并通过热轧实验对非等界面复合加以验证. 结果表明: 随着压下率的增大, 垂直压应力也随之增大, 同时垂直压应力呈现流道附近最大, 两端边部最小; 轧制过程中的上下板垂直应力变化趋势一致, 通过最大垂直应力与变形抗力比值分析得出边部区域复合较为困难. 热轧温度在400℃、430℃时, 边部界面在压下率为30%时就能完全复合, 此温度利于复合板复合; 热轧温度在460℃时, 边部界面在压下率为50%时才能完全复合, 不利于复合. 选用仿真优化参数组, 通过实验对比取样发现, 在微观下看到明显的复合界面与非复合界面的交界处, 说明非等界面复合板成功复合, 这为其他金属非等界面复合判断分析提供了理论基础.     

楔横轧阶梯空心轴径向压下量对内孔孔径变化影响规律

在阶梯空心轴的轧制中, 径向压下量对内孔孔径的变化有重要的影响. 基于Deform-3D软件建立了楔横轧阶梯空心轴成形的有限元模型, 分析了阶梯空心轴的成形过程和金属流动规律, 以轧后径向压下量和内孔孔径变化的关系为对象, 研究了原始相对壁厚和轧制温度对该关系的影响规律. 结果表明, 随着原始相对壁厚的增大, 相同径向压下量下内孔孔径变化减小; 随着温度从950℃增加到1180℃, 相同径向压下量下内孔孔径的变化先增加后减小, 其中轧制温度为1050℃时最大. 基于模拟计算结果, 应用MATLAB对阶梯空心轴轧制过程中不同断面收缩率下的径向压下量与内孔孔径变化规律进行了拟合, 给出了50%收缩率以上的统一拟合公式. 随后的楔横轧阶梯空心轴实验结果与仿真结果误差在4.6%以内, 验证了有限元仿真结果的准确性.     

硫化丁苯橡胶纳观界面耐磨机理及参数影响分析

硫化橡胶因其良好的力学和物理化学性能而被广泛作为摩擦副的基础材料. 本文提出了一种硫化交联算法, 实现了C—C键的硫化互交联和自交联, 构建了硫化丁苯橡胶的分子动力学磨损模型, 从微观摩擦学的角度阐明了硫化交联结构对改善丁苯橡胶磨损性能的机理, 研究了不同界面参数对硫化橡胶微观磨损性能的影响. 结果发现 硫化使丁苯橡胶分子链的界面黏附能力和活动能力更弱, 拉伸和解缠能力更低, 磨损过程中界面累积能量更低, 更不容易脱离橡胶基体, 因此可以表现出更好的摩擦学性能, 更强的抗磨损性能; 随着速度的增大, 硫化橡胶的磨损率降低, 与宏观实验结果一致, 原因是硫化橡胶的原子分布函数和相互作用能随着速度增大而降低, 说明橡胶分子链的黏附能力和活动能力随着速度增加趋弱, 温升更低, 导致较低的磨损率; 压入深度对磨损率的影响规律则呈现相反的结果和趋势.     

基于复合材料层合板理论的路面动力响应研究

根据层合板理论,将路面视为Winkler粘弹性地基上宽度为B的无限长厚板,研究了交通荷载下混凝土路面的动力响应,也同时考虑运动荷载速度的影响.运用Fourier级数和Fourier变换技术得到了运动荷载作用下路面动力响应积分形式的解答,并利用数值Fourier逆变换得到运动荷载响应的计算结果,分析了荷载速度对位移和弯矩响应的影响.     

不同初始状态下压实黄土浸水后的变形特性研究

以压实黄土为研究对象,通过一系列浸水后的压缩变形试验研究了不同初始含水率、初始干密度和竖向压力对非饱和压实黄土浸水后变形特性的影响.结果表明:非饱和压实黄土在相同竖向压力条件下,浸水压缩稳定后的状态与初始状态无关;压实黄土浸水后产生压缩变形的起始点压力值主要受试样初始干密度影响,而终止点压力值主要受初始含水率影响.其次...